求助 <材料设计的热力学解析> pdf版

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材料设计的热力学解析 [精装]      ~ 郝士明 (作者)
/ [+ A9 x' k: c4 _  d- R
        基本信息

• 出版社: 化学工业出版社; 第1版 (2011年3月1日)
• 精装: 464页
• 正文语种: 简体中文
• 开本: 16
• ISBN: 7122095258, 9787122095251
• 条形码: 9787122095251

8 @3 C* Z: \" t* \内容简介    《材料设计的热力学解析》是将“材料设计问题”与“材料热力学”联系起来处理的一种尝试，也是一次对经历过研究问题的回顾性思考。但它不是简单的汇总与整理，而是包含了新的分析与探究，对所涉及的问题也做了相应的扩展。所以产生了若干有重要意义的新认识和新结论。
前几章中探讨了材料设计的4个历史阶段；分析了磁性转变和有序-无序转变的自由能同时起作用时，对高性能永磁材料设计的影响；对塑性变形储能与亚晶取向之间的联系做了热力学沟通，探讨了两者间的转变。中间两章以多元溶解度间隙作为GP区析出的基本判据，重新思考了高强Al-Zn-Cu-Mg合金的成分设计；还提出了Fe-Mn基奥氏体存在着高温和低温两种稳定性，进而对奥氏体型低温钢的成分设计提出了新设想。中间几章主要涉及Ti合金的热力学分析，提出了Ti合金相稳定化参数的概念，对TiAl合金中添加微量第三元素时的两相平衡进行了分析，导出了相稳定化参数，为定量探讨合金化问题准备了条件；明确提出TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计必须离开TiNi-Nb连线，而利用三元(TiNb)-TiNi两相区来拓展材料设计的新空间。最后一章研究了合金钢两种表面处理的热力学和动力学问题，通过平衡碳势的概念把CDC、TD处理与我国实用合金钢的表面硬化联系了起来。
3 Z8 z# o. w0 g. e- Y5 l    《材料设计的热力学解析》可供材料、冶金和机械等领域的科研工作者阅读，也可以作为材料类诸相关学科的研究生和高年级本科生的教学用书。
; X5 Q: C  W" X; L
; x8 k! ~: u9 _, A/ J) e
目录序言 叶恒强
# S) v% `1 E  ?$ t$ j5 ^前言
. v& X" b$ V0 d# A5 o0 T& M2 k' V/ r1 绪论 1
1.1 合金设计与材料设计 1
1 K) ]  R  u, m! j1.2 材料设计的进步 2
0 k4 N8 l# J& t. T2 B# l参考文献 8
" J+ a9 G5 `7 p3 N: E) G
& K3 M7 m" \0 q; N; T2 永磁材料设计的热力学解析 10
# }% n* b& l5 K+ l1 j2.1 永磁材料概说 10
% J4 s, ?2 \5 L7 A: h3 W: B2.2 两相分离型金属永磁材料的组织设计 12
# _6 z8 V# z+ [; _2.2.1 决定矫顽力的主要因素 12
2.2.2 合金设计的组织要素 16
2.2.3 合金设计与失稳分解 20
2.2.4 永磁材料失稳分解的起源 21
2.3 两相分离型组织的热力学解析 27
2.3.1 多元系两相分离组织的热力学解析 27
4 q$ |" |6 |3 U2.3.2 磁性转变对两相分离组织的影响 31
2.3.3 有序-无序转变对两相分离组织的影响 42
2.3.4 实际Alnico合金中两相分离组织的热力学分析 54
3 Q9 s% t* @2 c9 W6 E; j' l- J参考文献 65
9 d1 o9 X- p1 x! B& ^0 m
3 Cu-Fe-Ni双相纳米材料设计的热力学解析 67
3.1 一种双相纳米材料的设计 68
+ X, y" M( s" {5 F( J! ~9 X3.2 Cu-Fe-Ni系合金相图的实验测定与热力学计算 71
3.2.1 Cu-Fe-Ni系相图的扩散偶法测定 71
2 W6 j/ s: Q- s& i4 [" m) q3.2.2 Cu-Fe-Ni系相图的热力学计算 78
* k! F* W6 E# d0 ~# Z1 f1 M1 X. s3.2.3 等体积分数合金失稳分解的驱动力 81
$ I1 a! T  c, }) {; k3.3 Cu-Fe-Ni失稳分解合金的双相细晶组织与性能 84
8 o8 y7 f) k0 g  f9 p2 X; J- W3.3.1 等体积分数合金的组织学研究 84
3.3.2 等体积分数合金的失稳分解组织及其粗化 87
3.3.3 合金失稳分解的硬化效应分析 88
3.3.4 塑性变形后合金失稳分解硬化效应分析 91
# n# j9 ~0 x! h3.4 Cu-Fe-Ni合金失稳分解双相细晶组织的控制 93
3.4.1 失稳分解组织的形态与取向控制 93
3.4.2 塑性变形储能与位错密度 96
" ?, S9 t  k; U( p$ k( [3.5 Cu-Fe-Ni合金失稳分解组织的不连续粗化 98
3.5.1 不连续粗化组织的形态特征 98
3.5.2 不连续粗化的动力学特征 100
3.5.3 不连续粗化的力学性能特征 102
3.5.4 不连续粗化的激活能 104
3.5.5 等轴细晶双相组织 105
3.6 具有失稳分解组织的Hall-Petch关系 107
3.6.1 Cu45Fe25Ni30单相合金的再结晶 107
3.6.2 细晶强化与失稳分解强化 108
参考文献 111

4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计的热力学问题 113
4.1 Al-M二元合金的固态Al端溶解度 114
2 e' C" _& o. R7 p4.1.1 纯元素在Al固溶体中的溶解度 114
5 w9 U1 Z* h7 ~/ @* c2 J/ \4.1.2 化合物形成元素在Al固溶体中的溶解度 115
4.1.3 Al固溶体的溶解度分析 118
4.2 Al-M二元合金中的溶解度间隙 119
4.2.1 Al-Cu系的GP区形成与溶解度间隙 120
4.2.2 Al-M系溶解度间隙的热力学 123
- ~% Z+ @/ G" t9 @2 O4.2.3 Al-Zn系fcc固溶体的溶解度间隙 125
. M! a- [5 I. R8 ~4 f! I- q4.2.4 Al-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 127
3 B4 [9 n7 p6 M& ]. S! b4.2.5 Al-Ag系fcc固溶体的溶解度间隙 129
4 n- M1 z" z4 f7 X4.3 Al-Zn-Mg-Cu多元合金系中的溶解度间隙 130
4.3.1 Al-Zn-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 130
4.3.2 Al-Cu-Mg系fcc固溶体的溶解度间隙 131
4.3.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体的溶解度间隙 132
4.4 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的实验研究 134
4.4.1 低Cu溶解度间隙实测的特殊扩散偶法 135
4.4.2 Al-Zn-Cu系低Cu侧溶解度间隙的实测结果 137
7 b8 n1 f* U. h8 y- G4.4.3 Al-Zn-Cu系fcc固溶体溶解度间隙的热力学计算 144
4.4.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金设计要点 148
4.5 Al-Zn-Cu系低温区相平衡的热力学研究 149
4.5.1 Al-Zn-Cu系中的T相 150
4.5.2 Al-Zn-Cu系200℃\低Cu侧相平衡 152
4.5.3 Al-Zn-Cu系室温低Cu侧相平衡 155
5 W. c0 f, k+ ~# ?4.6 Al-Zn-Cu系合金相变的热力学与动力学问题 160
4.6.1 Al-Zn合金的不连续分解行为 160
4.6.2 Cu对Al-Zn合金失稳分解的影响 165
4.6.3 少量Cu对Al-Zn合金fcc固溶体扩散行为的影响 169
& a" f8 S' j6 B' m( U4.6.4 少量Cu对Al-Zn合金不连续分解的影响 173
4.6.5 少量Cu致Al-Zn合金组织异常细化与亚稳相变 177
3 U, z  M& {" I3 T' C! R" Q7 S1 P  X参考文献 183
# O# i6 G# N- }; k! V' d
5 Fe-Mn-Al低温合金的设计与热力学解析 185
; C9 N# W& u# [& G5.1 低温合金概说 185
( U8 E7 r8 \% V- s' v! v5.2 bcc结构低温钢的组织与成分分析 187
5.2.1 相结构与韧脆转变温度 187
/ E+ B, }: p& c  a5.2.2 影响韧脆转变温度的因素 189
$ }' U& `+ l% v1 a9 l" c5.2.3 bcc结构低温钢的设计 194
5.3 fcc结构低温合金的组织与成分设计 196
5.3.1 fcc结构低温合金的韧性特征 196
  e; J2 V. f+ c4 _" `+ P5.3.2 Ni-Cr合金化 197
5.3.3 单纯Mn合金化 197
, G: ^  y7 A1 O, G5.3.4 Mn-Cr合金化 198
$ q: n2 M1 }; B) k3 {" @- {- }5.3.5 Mn-Al合金化 201
5.4 奇异的奥氏体低温稳定性 202
5.5 Fe-Mn-Al系合金相图的研究 208
5.5.1 Fe-Mn-Al系合金相图的研究概况 208
9 r) G4 P3 Q2 |& E5.5.2 Fe-Mn-Al系合金相图的研究方法 211
5.5.3 Fe-Mn-Al系合金相图实验研究的主要结果 215
3 _, k& _, d: ~4 D* k3 ^6 C% y, ~% z/ Y5.5.4 Fe-Mn-Al系合金相图研究的最新进展 228
0 h* n- v% I7 h7 \: r9 A& r) ]5.6 Fe-Mn-Al系低温合金成分设计分析 231
参考文献 233
" f9 I4 Q( p- o% i9 g/ g+ F: l! O
6 钛基合金的热力学解析 235
  h2 d7 @2 B1 |8 l6.1 基础系统相图 236
6.1.1 Ti-Al系二元相图 236
8 J! Z/ z3 f( ?& s2 ~7 \5 }6.1.2 Ti-O、Ti-N系二元相图 241
6.1.3 其它元素相平衡的影响 243
6.1.4 Ti-Mo、Ti-V系二元相图 243
7 @9 Y: r6 g* c) [6.1.5 Ti-Al-V系三元相图 244
, _; D# `8 G6 `% M6.1.6 Ti-Al-Mo系三元相图 249
) d9 B( f0 i9 t, l8 o3 x6.2 纯钛的相变自由能 250
6.3 钛合金的相稳定化参数 253
+ B- B& A6 ?; G& a& Q" u8 ?6.3.1 Ti基固溶体间的相平衡 253
6.3.2 Ti基二元合金的相稳定化参数 255
5 n! @' r- l* J2 r9 n/ c: K) M! t6.4 钛合金的T0线与T0面 258
! J$ y: y, z$ M% u$ P: x6.4.1 二元系的T0线 258
6.4.2 铝当量和钼当量 259
+ b0 |+ k9 t8 F( F5 e. y- }6.4.3 多元系中的T0面 262
. x1 O9 p2 @* q. U. h6.5 钛合金的马氏体转变温度 263
/ }( b- ]% R& y' G  ~) Y6.5.1 钛基合金的组织与马氏体相变 263
+ Q; p& t& B! `' w, ?$ z# P" e6.5.2 马氏体转变开始温度 265
6.6 钛合金中微量元素作用的热力学解析 269
- \" Q; q5 Z" M6.6.1 Ti-Al-It系中的T0面与a/r相稳定化参数 269
$ @! T0 P8 Z" w- k1 @9 v6.6.2 Ti-Al-H系的a/r相变温度 271
; z9 `+ {4 t$ r" b, B* P7 w6.6.3 Ti合金中化合物相的基本特征 274
6.6.4 Ti合金中化合物相的溶解度 275
" ~/ d( F& N& j7 s1 d4 K9 Q6.7 Ti-X-Y三元系富钛角相平衡的预测 277
  a: E7 A; F  v6.7.1 Ti-X-Y三元系富钛角预测的意义 277
+ |* T+ N% f) i" h3 \6.7.2 Ti-X-Y三元系富钛角预测的依据 279
6.7.3 Ti-X-Y三元系富钛角预测的可靠性 281
参考文献 282
0 u2 _5 c) w# w( W/ G( w' L1 t
7 Ti-Al系金属间化合物的相平衡热力学 285
$ b& n2 w8 b( ?6 ^' m% L7.1 几种Ti-Al金属间化合物及其合金化 285
% C$ o3 ]8 h* k7.2 Ti-Al二元系的热力学分析 287
8 P: U& |  d( o8 M7.2.1 Ti-Al二元相图的热力学分析 287
7.2.2 对于Ti-Al系相图的最新认识 292
7.2.3 Ti-Al系a/r相平衡的热力学 295
7.3 Ti-Al-X三元系的热力学分析 297
7.3.1 Ti-Al-X三元系的a/r相平衡 297
7.3.2 第三组元X的相稳定化参数 298
7.3.3 微量第三组元X对a/r相平衡的影响 299
- b7 A4 V* {: F! c* x) X( J. E7.4 Ti-Al-X三元系相平衡的实验测定 301
7.4.1 Ti-Al-Nb三元相图的实验测定 301
7.4.2 Ti-Al-Nb三元系a/r其它温度相平衡的实验测定 306
7.4.3 Ti-Al-Cr三元系各温度相平衡的实验测定 307
# O7 e6 ^9 N4 v0 ~* v) B. c7.4.4 Ti-Al-X三元系a/r相平衡实验规律分析 311
4 p) n9 B" E+ I; Q/ J4 W, \- b7.5 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡 314
7.5.1 Ti-Al-X多元系的a/r相平衡研究方法 314
; N6 V- ?, j1 ?" K8 a/ S) m7.5.2 Ti-Al-Cr-Fe四元系的a/r相平衡 318
7.5.3 Ti-Al-Cr-Si四元系的a/r相平衡 320
7.5.4 Ti-Al-Si-Nb四元系的a/r相平衡 323
; x. ]/ _& \! ~% |! y3 y7.5.5 Ti-Al-Fe-Nb四元系的a/r相平衡 325
7.5.6 Ti-Al-Cr-Nb四元系的a/r相平衡 325
% D# W; \! G4 _5 E' L7.6 Ti-Al系的相变与粗化转变 327
. f9 W$ U8 n5 ?. g  K4 U7.6.1 1120℃相变的性质 327
7.6.2 相的形态与形成机制 330
7.6.3 片层组织的粗化 332
参考文献 341

- {: ~; i4 L- [8 ]" I8 _( D8 TiNiNb宽滞后形状记忆合金设计的热力学 344
- x; Q. O- a( W, g" U8.1 宽滞后形状记忆合金概说 344
/ E9 O7 C4 L. I6 r8.1.1 增大相变温度滞后的意义 345
8.1.2 增大相变温度滞后的热力学原理 348
8.2 Ti-Ni-Nb三元系相平衡的实验测定 355
. n( A& y0 [3 Q- \% Y# Y8.2.1 Ti-Ni-Nb三元相平衡的扩散偶法研究 355
8.2.2 Ti-Ni-Nb系扩散偶的设计与制作 358
: o* D/ y3 N4 y* ]8.2.3 Ti-Ni-Nb系相平衡特点与分析 361
* u: b  r! @* g7 a( T8.2.4 Ti-Ni-Nb系相图对合金设计的重要启示 378
8.3 Ti-Ni-Nb三元相平衡研究的发展 380
, J( g6 j6 G, |) ~6 \& W  M8.4 TiNiNb合金马氏体相变的热力学解析 386
6 T( ?6 |$ O/ U( G6 m8.4.1 TiNiNb合金的热容 387
) M2 {" p+ W- T  I% T8.4.2 TiNi-Nb合金马氏体相变热效应的热力学分析 390
8.5 TiNiNb合金的相组成与结构 392
8.6 TiNiNb合金的相变温度滞后、应变恢复率与组织 396
参考文献 400

& g2 ]& q# M2 N7 ~4 J9 CDC处理与TD处理的热力学与动力学 403
1 J, w! l# S' P/ O4 I" y" h2 b: I& w* z9.1 CDC处理概说 403
3 r$ Z/ f. l! h5 L: h9.1.1 关于碳化物形成能力 403
9.1.2 CDC处理的基本原理 405
  {5 q2 U: J4 ?" }9.1.3 CDC处理的类型 409
9.2 CDC处理组织与性能的主要问题 412
9.3 CDC处理的热力学——碳势设计 418
4 x7 w. Y3 T8 `/ d, c9.3.1 等碳活度线 418
$ ~5 y) m5 i6 T- m9.3.2 合理碳势范围的设计 421
9.3.3 Fe-M-C合金钢CDC处理最低碳势设计步骤 422
$ p% Z, {+ Z, S+ {: ]& S9.3.4 防止Fe3C亚稳析出的CDC碳势设计步骤 423
8 ~# U% r. x2 X0 O, O/ i5 S  k9.3.5 防止Fe3C稳态析出的CDC碳势设计步骤 424
2 L" Y7 Z9 j" G. l- ?. e% v$ W9.3.6 商用合金钢的CDC碳势设计 425
9.4 双层材料的CDC处理 433
9.4.1 CDC处理的双层材料 434
9.4.2 双层材料CDC处理组织 437
, r- S3 y8 ]7 v  G/ q& h9.4.3 双层材料CDC处理后的性能 439
' \+ b% @+ t  `0 g9.5 几组重要的Fe-C-X系相图 441
9.5.1 Fe-C-Cr系 441
. o8 E* t% x9 Q0 q7 j+ o" D9.5.2 Fe-C-Mo系和Fe-C-W系 444
6 c5 F' ?3 D: }" s( ?9.5.3 Fe-C-V系 446
  S( P% W% N3 Q; Q, }9.5.4 Fe-C-Ni系 447
2 x( k- z* z* G1 L1 m. J9.6 TD处理的热力学与动力学 448
& e1 E1 Y8 t6 U3 I  b- Z% w9.6.1 TD处理表面覆层的形成原理 448
* a4 r, l! U$ |7 E1 F9.6.2 碳化物内碳活度差的解析 450
' ]- ^$ u) T2 N9.6.3 TD处理的动力学 452
9.6.4 TD处理动力学的实证 454
; o1 P- P6 b- \$ \% E. |& N参考文献 456
索引 458
后记 464